JP2016058773A - Semiconductor device and wireless communication device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は半導体装置及び無線通信装置に関し、例えば二次高調波を抑圧するキャリブレーションを行う半導体装置及び無線通信装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device and a wireless communication device, and for example, relates to a semiconductor device and a wireless communication device that perform calibration for suppressing second-order harmonics.
近年、Bluetooth等の無線を用いるコンピュータ機器の需要が増加しており、また、ウェアラブルデバイスに搭載するために、無線回路の1チップ化などが要求されていることから、マイコンやSoC(System on a Chip)などの半導体装置への無線回路の搭載が増加している。 In recent years, there has been an increasing demand for computer equipment using wireless communication such as Bluetooth, and since there is a demand for one-chip wireless circuit for mounting on wearable devices, microcomputers and SoCs (System on a The mounting of wireless circuits on semiconductor devices such as chips is increasing.
半導体装置に搭載される無線回路は、半導体装置とともに基板に備えるチップ抵抗やチップインダクタと接続して無線装置を構成している。これらの無線装置では、送信信号の電力を増幅してアンテナより無線信号として送信するが、送信信号の増幅に用いるD級アンプでは、パルス幅変調やパルス密度変調を応用し、スイッチング回路で電力増幅を行う際に送信信号の電力を増幅する際に高調波が発生してしまう。 A wireless circuit mounted on a semiconductor device is connected to a chip resistor and a chip inductor provided on a substrate together with the semiconductor device to constitute a wireless device. In these wireless devices, the power of the transmission signal is amplified and transmitted as a wireless signal from the antenna. The class D amplifier used for amplification of the transmission signal applies pulse width modulation and pulse density modulation, and power is amplified by a switching circuit. When performing transmission, harmonics are generated when the power of the transmission signal is amplified.
この高調波の抑圧する技術として、特許文献1が知られている。特許文献1では、増幅後の送信信号をLPF(Low Pass Filter)に通すことにより、送信信号より周波数の高い高調波を抑圧している。 Patent Document 1 is known as a technique for suppressing this harmonic. In Patent Document 1, a harmonic signal having a frequency higher than that of the transmission signal is suppressed by passing the amplified transmission signal through an LPF (Low Pass Filter).
従来の装置では、電力の大きい送信信号を通すLPFが必要であり、このLPFを備えない場合、高調波がどの程度出ているかを知ることができない問題があった。 In the conventional apparatus, an LPF that passes a transmission signal with a large electric power is required. When this LPF is not provided, there is a problem that it is impossible to know how much harmonics are generated.
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.
一実施の形態によれば、半導体装置は、同相検知回路と、検波回路を備え、同相検知回路は、交流信号を同相検知し、検波回路は、同相検知回路から出力された偶数次高調波の振幅レベルを検波する。 According to one embodiment, a semiconductor device includes an in-phase detection circuit and a detection circuit, the in-phase detection circuit detects an in-phase AC signal, and the detection circuit outputs even-order harmonics output from the in-phase detection circuit. Detect amplitude level.
前記一実施の形態によれば、高調波の振幅レベルを検出することができる。 According to the one embodiment, the amplitude level of the harmonic can be detected.
説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。また、様々な処理を行う機能ブロックとして図面に記載される各要素は、ハードウェア的には、CPU、メモリ、その他の回路で構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。 For clarity of explanation, the following description and drawings are omitted and simplified as appropriate. Each element described in the drawings as a functional block for performing various processes can be configured by a CPU, a memory, and other circuits in terms of hardware, and a program loaded in the memory in terms of software. Etc. Therefore, it is understood by those skilled in the art that these functional blocks can be realized in various forms by hardware only, software only, or a combination thereof, and is not limited to any one. Note that, in each drawing, the same element is denoted by the same reference numeral, and redundant description is omitted as necessary.
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、応用例、詳細説明、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。 In the following embodiments, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments. However, unless otherwise specified, they are not irrelevant to each other. Are partly or entirely modified, application examples, detailed explanations, supplementary explanations, and the like. Further, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), especially when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and may be more or less than the specific number.
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(動作ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数等(個数、数値、量、範囲等を含む)についても同様である。
(実施の形態の概要)
Further, in the following embodiments, the constituent elements (including operation steps and the like) are not necessarily essential except when clearly indicated and clearly considered essential in principle. Similarly, in the following embodiments, when referring to the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc., the shapes are substantially the same unless otherwise specified, or otherwise apparent in principle. And the like are included. The same applies to the above numbers and the like (including the number, numerical value, quantity, range, etc.).
(Outline of the embodiment)
図1は、実施の形態に係る半導体装置の概要構成を示す構成図である。図1に示すように、実施の形態に係る半導体装置10は、交流信号を同相検知する同相検知回路11と、同相検知回路から出力された偶数次高調波の振幅レベルを検出する検波回路12とを備えている。 FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a semiconductor device according to an embodiment. As shown in FIG. 1, a semiconductor device 10 according to the embodiment includes an in-phase detection circuit 11 that detects an AC signal in phase, and a detection circuit 12 that detects an amplitude level of an even-order harmonic output from the in-phase detection circuit. It has.
同相検知回路11は、差動信号である交流信号を同相で合成することにより、奇数次高調波を打ち消し、直流と偶数次高調波を得る。そして、同相検知回路は、得られた信号を検波回路12に出力する。 The in-phase detection circuit 11 cancels out the odd-order harmonics and obtains direct-current and even-order harmonics by synthesizing the AC signals that are differential signals in the same phase. Then, the common-mode detection circuit outputs the obtained signal to the detection circuit 12.
検波回路12は、検波により同相検知後の信号から偶数次高調波の振幅レベルを得て、検波した振幅レベルを出力する。 The detection circuit 12 obtains the amplitude level of even-order harmonics from the signal after in-phase detection by detection, and outputs the detected amplitude level.
図1のように、交流信号を同相検知し、同相検知した信号を検波することにより、高調波の振幅レベルを検出することができる。
(実施の形態1)
As shown in FIG. 1, the amplitude level of the harmonic can be detected by detecting the in-phase AC signal and detecting the in-phase detected signal.
(Embodiment 1)
以下、図面を参照して実施の形態1について説明する。図2は、実施の形態1に係る半導体装置の構成を示す図である。図2に示すように、半導体装置100は、交流出力回路101と、バラン102と、同相検知回路103と、検波回路104と、制御回路105と、を備えている。 The first embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the semiconductor device according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the semiconductor device 100 includes an AC output circuit 101, a balun 102, an in-phase detection circuit 103, a detection circuit 104, and a control circuit 105.
交流出力回路101は、入力された、差動信号である交流信号を増幅し、増幅後の交流信号をバラン102と同相検知回路103に出力する。例えば、交流出力回路は、D級アンプを用いて交流信号を増幅する。D級アンプでは、パルス幅変調を用いて、スイッチング回路で電力増幅を行う。 The AC output circuit 101 amplifies the input AC signal, which is a differential signal, and outputs the amplified AC signal to the balun 102 and the in-phase detection circuit 103. For example, the AC output circuit amplifies an AC signal using a class D amplifier. In a class D amplifier, power amplification is performed by a switching circuit using pulse width modulation.
バラン102は、差動信号である交流信号を、平衡−非平衡変換し、アンテナを介して無線信号として送信する。 The balun 102 converts the AC signal, which is a differential signal, from balanced to unbalanced and transmits it as a radio signal via the antenna.
同相検知回路103は、差動信号である交流信号を同相で合成することにより、奇数次高調波を打ち消し、直流と偶数次高調波を得る。そして、同相検知回路103は、得られた信号を検波回路104に出力する。例えば、同相検知回路103は、差動信号同士を、抵抗を介して合成する回路で構成されても良い。 The in-phase detection circuit 103 synthesizes alternating-current signals that are differential signals in the same phase, thereby canceling out odd-order harmonics and obtaining direct-current and even-order harmonics. Then, the common-mode detection circuit 103 outputs the obtained signal to the detection circuit 104. For example, the in-phase detection circuit 103 may be configured by a circuit that synthesizes differential signals through resistors.
検波回路104は、同相検知後の信号を検波して偶数次高調波の振幅レベルを得る。そして検波回路104は、検波した振幅レベルを制御回路105に出力する。 The detection circuit 104 detects the signal after the in-phase detection to obtain the amplitude level of the even-order harmonic. Then, the detection circuit 104 outputs the detected amplitude level to the control circuit 105.
制御回路105は、交流出力回路のパラメータを制御し、検波回路104から得られた振幅レベルが最小となる値にパラメータを決定する。例えば、制御回路105は、交流出力回路101のD級アンプのパルス幅変調におけるデューティ比を変化させ、デューティ比と偶数次高調波の振幅レベルとの関係を得る。そして、制御回路105は、偶数次高調波の振幅レベルが最小となるデューティ比を交流出力回路101に指示する。 The control circuit 105 controls the parameters of the AC output circuit, and determines the parameters so that the amplitude level obtained from the detection circuit 104 is minimized. For example, the control circuit 105 changes the duty ratio in the pulse width modulation of the class D amplifier of the AC output circuit 101 to obtain the relationship between the duty ratio and the amplitude level of the even-order harmonics. Then, the control circuit 105 instructs the AC output circuit 101 of a duty ratio that minimizes the amplitude level of the even-order harmonics.
D級アンプは、デューティ比が変化すると、発生する高調波の振幅レベルも変化する。図3は、パルス波形の一例を示す図である。図3において、横軸は時刻を示し、縦軸は電圧を示す。また図3において、πは半周期の時間を示し、αはパルス波形の中心から電圧が変化するまでの時間を示す。 In the class D amplifier, when the duty ratio changes, the amplitude level of the generated harmonics also changes. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a pulse waveform. In FIG. 3, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates voltage. In FIG. 3, π represents a half-cycle time, and α represents the time from the center of the pulse waveform until the voltage changes.
図3において、パルス波形の電圧は以下の式(1)で示される。
ここでデューティ比が0.5である場合、α=π/2となり、パルス波形の電圧は以下の式(2)で示される。
一方、デューティ比が0.5からずれた場合、α=β+π/2(ベータは任意の値)となり、パルス波形の電圧は以下の近似式(3)で示される。
式(3)において、直流成分は1/2+β/2で表され、二次高調波は以下の式(4)で表される。
ここでβの値が小さい場合、Sinβはβで近似できるので、二次高調波はβ/πに近似される。すなわち、二次高調波はデューティ比が0.5からずれるほど大きくなる。実施の形態1の半導体装置100は、デューティ比のずれを、デューティ比と高調波の振幅レベルとの関係から検出する。 Here, when the value of β is small, since Sinβ can be approximated by β, the second harmonic is approximated by β / π. That is, the second harmonic becomes larger as the duty ratio deviates from 0.5. Semiconductor device 100 according to the first embodiment detects the deviation of the duty ratio from the relationship between the duty ratio and the amplitude level of the harmonic.
具体的には、交流出力回路101に入力される差動信号を以下の式(5)、式(6)で定義される。
同相検知回路103は、差動信号の電圧同士を相加平均することになる。従って、同相検知回路103の出力は、以下の式(7)で示される。
ここで、αをD(1周期のうち”H”の時間/1周期の時間 MAX=1)で書き直すと、同相検知回路103の出力は、以下の式(8)で示される。式(8)において、Dは0<D<1の範囲である。
式(8)で示される出力信号において、3次以上の成分は自然な減衰で無視できることから、式(8)の先頭の2項のみに注目して記載すると、式(9)となる。
ここで、第1項の係数(e1)および第2項の係数(e2)は、式(10)、式(11)で示され、共に単調増加および単調減少の係数となる。
VCMDET_Oの信号は、次に検波回路104に入力される。検波回路104は、誤動作を防ぐ目的で、DC成分を除去する機能及び主に振幅のピーク値を検出する機能を有した回路で構成され、ピーク検波回路出力波形(VDET_O)における係数は、係数e1/e2から算出され、式(12)、式(13)となる。
ここでe2成分を検出するのが検波回路104であり、検波回路104内のLPFで高域を除去したVLPF_Oは以下の式(14)で表すことができる。
式(14)において、D=0.5になる値が、二次高調波を最も抑圧できるデューティ比である。図4は、アンプのデューティ比と高調波の振幅レベルとの関係を示す図である。図3において、横軸は、交流出力回路101のD級アンプのデューティ比を示し、縦軸は同相検知回路103において検波により得られた二次高調波の振幅を示す。 In Equation (14), the value at which D = 0.5 is the duty ratio that can most suppress the second harmonic. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the duty ratio of the amplifier and the amplitude level of the harmonics. In FIG. 3, the horizontal axis indicates the duty ratio of the class D amplifier of the AC output circuit 101, and the vertical axis indicates the amplitude of the second harmonic obtained by the detection in the in-phase detection circuit 103.
図4に示すように、デューティ比がP0の点において、二次高調波の振幅が最小になる。また、二次高調波の振幅の値は、デューティ比がP0の点を中心とした左右対称の値を取る。 As shown in FIG. 4, the amplitude of the second harmonic is minimized at the point where the duty ratio is P0. In addition, the value of the amplitude of the second harmonic takes a symmetrical value about the point where the duty ratio is P0.
半導体装置100では、二次高調波を含む偶数次高調波の信号を検波して、二次高調波の振幅が最小になるデューティ比をサーチする。ここでサーチの例について図5を用いて説明する。図5は、アンプのデューティ比と、検波後の二次高調波の電圧との関係を示す図である。図5において、横軸は、交流出力回路101のD級アンプのデューティ比を示し、縦軸は検波回路104において検波により得られた二次高調波の振幅を示す。 The semiconductor device 100 detects even-order harmonic signals including second-order harmonics and searches for a duty ratio that minimizes the amplitude of the second-order harmonics. Here, an example of search will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the duty ratio of the amplifier and the voltage of the second harmonic after detection. In FIG. 5, the horizontal axis represents the duty ratio of the class D amplifier of the AC output circuit 101, and the vertical axis represents the amplitude of the second harmonic obtained by the detection in the detection circuit 104.
図5に示すように、検波後の二次高調波の電圧は、図4の検波前の二次高調波の振幅レベルと同様に、デューティ比がP0の点において、検波後の信号の電圧が最小になる。また、検波後の信号の電圧は、デューティ比がP0の点を中心とした左右対称の値を取る。 As shown in FIG. 5, the voltage of the second harmonic after detection is similar to the amplitude level of the second harmonic before detection shown in FIG. 4 at the point where the duty ratio is P0. Be minimized. Further, the voltage of the signal after detection takes a symmetrical value around the point where the duty ratio is P0.
制御回路105は、図5に示すデューティ比と、検波後の二次高調波の電圧との関係から検波後の信号の電圧が最小になるデューティ比をサーチする。単純に検波後の信号の電圧が最小点を決定しても良いし、検波後の信号の電圧が等しいデューティ比の中点を求めることによりに検波後の信号の電圧が最小点を決定しても良い。図5では、検波後の信号の電圧が、閾値となる電圧である0Vと等しくなるデューティ比P1及びP2をサーチし、P0=(P1+P2)/2の式から中点となるP0を求めている。なお、閾値となる電圧は0Vでなくても良く、任意の電圧としても良い。閾値をVCMP_REFとすると、VLPF_O=VCMP_REFとなる2点のデューティ比D1、D2は、それぞれ式(15)、式(16)で示される。
ここでD1とD2の中点はDc=0.5×(D1+D2)とした場合、式(17)が得られる。
式(17)において、Dcは0<{Dc,D1,D2}<1の制約よりDc=0.5が解となる。デューティ比に関する変数をTXDUTY_P/Nといったディジタルビットで制御し、最適点を検索しても良い。 In Equation (17), Dc = 0.5 is the solution because of the constraint of 0 <{Dc, D1, D2} <1. A variable related to the duty ratio may be controlled by a digital bit such as TXDUTY_P / N to search for an optimum point.
中点により最適なデューティ比を求める方法はノイズに強いという効果を有する。例えば、二次高調波の検波レベルが低い場合、ノイズフロアの影響により、検波後の信号において、電圧の低い部分がノイズに埋もれてしまう。図6は、アンプのデューティ比と、検波後の二次高調波の電圧との関係を示す図である。図5と同様に図6において、横軸は、交流出力回路101のD級アンプのデューティ比を示し、縦軸は検波回路104において検波により得られた二次高調波の振幅を示す。 The method of obtaining the optimum duty ratio from the midpoint has the effect of being resistant to noise. For example, when the detection level of the second harmonic is low, the low voltage portion of the signal after detection is buried in noise due to the influence of the noise floor. FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the duty ratio of the amplifier and the voltage of the second harmonic after detection. As in FIG. 5, in FIG. 6, the horizontal axis indicates the duty ratio of the class D amplifier of the AC output circuit 101, and the vertical axis indicates the amplitude of the second harmonic obtained by the detection in the detection circuit 104.
図6において、デューティ比P0付近では、信号がノイズに埋もれてしまっている。したがって、電圧が最小である点をサーチする方法では、最小点がノイズに埋もれており、電圧が最小となる点を見つけることができない。 In FIG. 6, the signal is buried in noise near the duty ratio P0. Therefore, in the method of searching for the point where the voltage is minimum, the minimum point is buried in noise, and the point where the voltage is minimum cannot be found.
一方、所定の電圧となる二点の中点から最適なデューティ比を求める方法では、ノイズに埋もれていない部分の信号からデューティ比を算出するので、ノイズの影響を受けずに最適なデューティ比を求めることができる。 On the other hand, in the method of obtaining the optimum duty ratio from the midpoint of two points at a predetermined voltage, the duty ratio is calculated from the signal of the part not buried in the noise, so the optimum duty ratio is not affected by the noise. Can be sought.
また、実施の形態1の半導体装置は、信号電圧のオフセットに影響されずに最適なデューティ比を求めることができる効果を有する。 In addition, the semiconductor device of the first embodiment has an effect that an optimum duty ratio can be obtained without being affected by the offset of the signal voltage.
例えば、交流出力回路101が増幅した信号のうち、直流成分から最適なデューティ比を求める方法が考えられる。図7は、アンプのデューティ比と、同相検知後の直流信号との関係を示す図である。図7に示すように、アンプのデューティ比と、同相検知後の直流信号とは、直線関係になっているので、最適なデューティ比は所定の閾値電圧(例えば0V)と等しくなる点をサーチする。 For example, a method of obtaining an optimum duty ratio from a direct current component among signals amplified by the alternating current output circuit 101 can be considered. FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the duty ratio of the amplifier and the DC signal after in-phase detection. As shown in FIG. 7, since the duty ratio of the amplifier and the DC signal after in-phase detection are in a linear relationship, a search is made for a point where the optimum duty ratio is equal to a predetermined threshold voltage (for example, 0 V). .
しかしながら、装置を構成する部品のばらつきにより、直流信号に電圧のオフセットが入る場合、破線で示す斜線のように電圧が0Vであるデューティ比はP0’になってしまい、最適なデューティ比であるはずのP0とは異なる点を最適なデューティ比と誤って認定してしまう可能性がある。 However, when a voltage offset is applied to the DC signal due to variations in the components that make up the device, the duty ratio at which the voltage is 0 V is P0 ′ as shown by the slanted line shown by the broken line, and should be the optimum duty ratio. There is a possibility that a point different from P0 is erroneously recognized as the optimum duty ratio.
一方、実施の形態1の半導体装置では、二次高調波が、最適なデューティ比を中心とした線対称の特性を有するので信号に電圧のオフセットが入っていても、最適なデューティ比を求めることができる。図8は、アンプのデューティ比と、検波後の二次高調波の電圧との関係を示す図である。図5、6と同様に図8において、横軸は、交流出力回路101のD級アンプのデューティ比を示し、縦軸は検波回路104において検波により得られた二次高調波の振幅を示す。図8において、破線は電圧にオフセットが入った検波後の信号である。電圧のオフセットにより、電圧が閾値となる0Vと等しくなる点はP1’及びP2’にそれぞれずれるが、P1とP2の中点は、P1’とP2’の中点と同じP0であるので、最適なデューティ比を決定することができる。 On the other hand, in the semiconductor device of the first embodiment, since the second harmonic has a line-symmetric characteristic centered on the optimum duty ratio, the optimum duty ratio is obtained even if the signal has a voltage offset. Can do. FIG. 8 is a diagram illustrating the relationship between the duty ratio of the amplifier and the voltage of the second harmonic after detection. 5 and 6, the horizontal axis indicates the duty ratio of the class D amplifier of the AC output circuit 101, and the vertical axis indicates the amplitude of the second harmonic obtained by the detection in the detection circuit 104. In FIG. 8, the broken line is a signal after detection with an offset in voltage. The point at which the voltage becomes equal to the threshold value of 0 V due to the voltage offset is shifted to P1 ′ and P2 ′, but the midpoint of P1 and P2 is the same P0 as the midpoint of P1 ′ and P2 ′. The duty ratio can be determined.
次に、実施の形態1の検波回路104の内部構成について説明する。図9は、実施の形態1の検波回路の構成を示すブロック図である。図9において、検波回路104は、参照電圧生成回路111と、検波器112と、LPF113と、増幅回路114と、比較器115とを備える。 Next, the internal configuration of the detection circuit 104 according to the first embodiment will be described. FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of the detection circuit according to the first embodiment. In FIG. 9, the detection circuit 104 includes a reference voltage generation circuit 111, a detector 112, an LPF 113, an amplifier circuit 114, and a comparator 115.
参照電圧生成回路111は、検波器112で用いる参照電圧を生成する。例えば、参照電圧生成回路111は2種類の参照電圧VREF1とVREF2とを生成する。この参照電圧VREF1とVREF2の差電圧により検出する二次高調波の振幅レベルが決まる。すなわち、図5におけるP1及びP2に対応する電圧は、電圧VREF1とVREF2の差電圧により決定される。 The reference voltage generation circuit 111 generates a reference voltage used by the detector 112. For example, the reference voltage generation circuit 111 generates two types of reference voltages VREF1 and VREF2. The amplitude level of the second harmonic to be detected is determined by the difference voltage between the reference voltages VREF1 and VREF2. That is, the voltages corresponding to P1 and P2 in FIG. 5 are determined by the difference voltage between the voltages VREF1 and VREF2.
検波器112は、同相検知回路103において同相検知された信号にVREF2の電圧を加え、VREF1と共に検波することにより、同相検知された二次高調波の信号の振幅レベルを直流電圧とする直流信号を得る。そして、検波器112は、得られた振幅レベルをLPF113に出力する。 The detector 112 adds a voltage of VREF2 to the signal detected in-phase by the in-phase detection circuit 103, and detects the DC signal with the amplitude level of the second-harmonic signal detected in-phase detected as a DC voltage by detecting it together with VREF1. obtain. Then, the detector 112 outputs the obtained amplitude level to the LPF 113.
LPF113は、得られた振幅レベルの直流信号に含まれる高周波成分を抑圧して、増幅回路114に出力する。 The LPF 113 suppresses the high-frequency component contained in the obtained DC signal having the amplitude level and outputs it to the amplifier circuit 114.
増幅回路114は、直流信号を増幅して、比較器115に出力する。 The amplifier circuit 114 amplifies the DC signal and outputs it to the comparator 115.
比較器115は、増幅後の直流信号同士の電圧を比較する。比較対象となる2つ信号の電圧の差は、二次高調波の信号の振幅レベルと、2つの参照電圧の差を反映したものである。前述したように、参照電圧VREF1とVREF2の差電圧により、図5におけるP1及びP2に対応する電圧決定される。すなわち、比較器115は、二次高調波の信号の検波信号の電圧が、所定の電圧より高いか低いかの結果を出力することになる。 The comparator 115 compares the voltages of the amplified DC signals. The difference between the voltages of the two signals to be compared reflects the difference between the amplitude level of the second harmonic signal and the two reference voltages. As described above, the voltage corresponding to P1 and P2 in FIG. 5 is determined by the difference voltage between the reference voltages VREF1 and VREF2. That is, the comparator 115 outputs a result indicating whether the voltage of the detection signal of the second harmonic signal is higher or lower than a predetermined voltage.
制御回路105は、交流出力回路101のD級アンプのパルス幅変調におけるデューティ比を変化させ、比較器115の結果が変化する点のデューティ比を図5におけるP1またはP2として検出する。そして、制御回路105は、P1とP2の中点P0を最適なデューティ比として、交流出力回路101のD級アンプのパルス幅変調におけるデューティ比に反映させる。 The control circuit 105 changes the duty ratio in the pulse width modulation of the class D amplifier of the AC output circuit 101, and detects the duty ratio at which the result of the comparator 115 changes as P1 or P2 in FIG. Then, the control circuit 105 reflects the midpoint P0 of P1 and P2 as the optimum duty ratio in the duty ratio in the pulse width modulation of the class D amplifier of the AC output circuit 101.
次に、実施の形態1の検波回路104の具体的な回路の例について説明する。図10は、実施の形態1の検波回路の構成を示す回路図である。 Next, a specific circuit example of the detection circuit 104 according to the first embodiment will be described. FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of the detection circuit according to the first embodiment.
検波回路104は、抵抗R1−1、R1−2、R2−1、R2−2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9と、キャパシタC1、C2、C3、C4と、電界効果トランジスタFET1、FET2、FET3、FET4と、可変抵抗VR1−1、VR1−2と、スイッチSW1と、電流源CS1とを備える。電界効果トランジスタFET1、FET2は、例えばpMOS−FETであり、また電界効果トランジスタFET3、FET4は、例えばnMOS−FETである。スイッチSW1は、閉じることにより検波を実行可能とし、開くことにより検波を行わない。 The detection circuit 104 includes resistors R1-1, R1-2, R2-1, R2-2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, capacitors C1, C2, C3, C4, and field effect transistors. FET1, FET2, FET3, FET4, variable resistance VR1-1, VR1-2, switch SW1, and current source CS1 are provided. The field effect transistors FET1 and FET2 are, for example, pMOS-FETs, and the field effect transistors FET3 and FET4 are, for example, nMOS-FETs. The switch SW1 can detect when it is closed, and does not detect when it is opened.
図10において、電源電位と接地電位の間に、抵抗R1−1、可変抵抗VR1の固定抵抗器、抵抗R2−1が直列に接続され、可変抵抗VR1の可変抵抗端子と、電界効果トランジスタFET1のゲートとの間に抵抗R3が接続されている。また、電源電位と接地電位の間に、抵抗R1−2、可変抵抗VR12固定抵抗器、抵抗R2−2が直列に接続され、可変抵抗VR2の可変抵抗端子と、電界効果トランジスタFET2のゲートとが接続されている。また、二次高調波の入力端子と電界効果トランジスタFET1との間にキャパシタC1が接続されている。 In FIG. 10, a resistor R1-1, a fixed resistor of a variable resistor VR1, and a resistor R2-1 are connected in series between a power supply potential and a ground potential, the variable resistor terminal of the variable resistor VR1, and the field effect transistor FET1. A resistor R3 is connected to the gate. A resistor R1-2, a variable resistor VR12 fixed resistor, and a resistor R2-2 are connected in series between the power supply potential and the ground potential, and the variable resistance terminal of the variable resistor VR2 and the gate of the field effect transistor FET2 are connected. It is connected. A capacitor C1 is connected between the second harmonic input terminal and the field effect transistor FET1.
検波器112内の回路構成では、電源電位と、電界効果トランジスタFET1のソースとの間に、抵抗R4と、キャパシタ2とが並列に接続されている。また電源電位と、電界効果トランジスタFET2との間に、抵抗R5が接続されている。電界効果トランジスタFET1のドレイン及びFET2のドレインと、接地電位との間に、スイッチSW1が接続されている。 In the circuit configuration in the detector 112, a resistor R4 and a capacitor 2 are connected in parallel between the power supply potential and the source of the field effect transistor FET1. A resistor R5 is connected between the power supply potential and the field effect transistor FET2. A switch SW1 is connected between the drain of the field effect transistor FET1, the drain of the FET2, and the ground potential.
LPF113は、抵抗R6、R7と、キャパシタC3、C4を備える。そして、電界効果トランジスタFET1のソースと、電界効果トランジスタFET2のソースと、電界効果トランジスタFET4のゲートとの間に、抵抗R6が接続されている。また、電界効果トランジスタFET3のゲートとの間に、抵抗R7が接続されている。また、増幅回路114側の抵抗R6の端子と、増幅回路114側の抵抗R7の端子との間に、キャパシタC3が接続されている。また、増幅回路114側の抵抗R7の端子と、接地電位との間に、キャパシタC4が接続されている。 The LPF 113 includes resistors R6 and R7 and capacitors C3 and C4. A resistor R6 is connected between the source of the field effect transistor FET1, the source of the field effect transistor FET2, and the gate of the field effect transistor FET4. A resistor R7 is connected between the gate of the field effect transistor FET3. A capacitor C3 is connected between the terminal of the resistor R6 on the amplifier circuit 114 side and the terminal of the resistor R7 on the amplifier circuit 114 side. A capacitor C4 is connected between the terminal of the resistor R7 on the amplifier circuit 114 side and the ground potential.
増幅回路114内の回路構成では、電源電位と、電界効果トランジスタFET3のソースとの間に、抵抗R8が接続されている。また、電源電位と、電界効果トランジスタFET4のソースとの間に、抵抗R9が接続されている。電界効果トランジスタFET3のドレインと、接地電位との間に、電流源が接続されている。また、電界効果トランジスタFET4のドレインと、接地電位との間に、電流源が接続されている。そして、電界効果トランジスタFET3のソースと、電界効果トランジスタFET4のソースがそれぞれ出力端子に接続されている。 In the circuit configuration in the amplifier circuit 114, a resistor R8 is connected between the power supply potential and the source of the field effect transistor FET3. A resistor R9 is connected between the power supply potential and the source of the field effect transistor FET4. A current source is connected between the drain of the field effect transistor FET3 and the ground potential. A current source is connected between the drain of the field effect transistor FET4 and the ground potential. The source of the field effect transistor FET3 and the source of the field effect transistor FET4 are each connected to the output terminal.
次に、この検波回路104の信号処理を以下に説明する。 Next, signal processing of the detection circuit 104 will be described below.
入力端子から入力された二次高調波HD2は、キャパシタC1において直流成分を抑圧される。そして、直流成分を抑圧された二次高調波HD2に参照電圧VREF2を加えた信号が電界効果トランジスタFET1のゲートに入力される。また、参照電圧VREF1の信号が電界効果トランジスタFET2のゲートに入力される。図11は、検波器112に入力される信号を示す図である。図11において、縦軸は電圧を示し、横軸は時刻を示す。また、図11において、破線は参照電圧VREF2の信号を示し、実線は、検波対象となる信号を示す。図11に示すように検波器112には、二次高調波HD2に参照電圧VREF2を加えた信号と、参照電圧VREF1の信号が入力される。 The second harmonic HD2 input from the input terminal is suppressed in DC component in the capacitor C1. Then, a signal obtained by adding the reference voltage VREF2 to the second harmonic HD2 in which the DC component is suppressed is input to the gate of the field effect transistor FET1. Further, the signal of the reference voltage VREF1 is input to the gate of the field effect transistor FET2. FIG. 11 is a diagram illustrating a signal input to the detector 112. In FIG. 11, the vertical axis represents voltage, and the horizontal axis represents time. In FIG. 11, a broken line indicates a signal of the reference voltage VREF2, and a solid line indicates a signal to be detected. As shown in FIG. 11, a signal obtained by adding the reference voltage VREF2 to the second harmonic HD2 and a signal of the reference voltage VREF1 are input to the detector 112.
検波器112において、二次高調波HD2に参照電圧VREF2を加えた信号は検波され、二次高調波HD2の振幅を直流電圧に変換した信号となる。ここで、2つの参照電圧の差電圧をVrfとし、二次高調波の振幅レベルを検波した後の電圧をVDC1とすると、電界効果トランジスタFET1のソースから得られる検波電位はVo2=VDC1+Vrfで求められる。また電界効果トランジスタFET2のソースから得られる検波電位をVo1=VDCとすると、電界効果トランジスタFET1、FET2の電位差のうち、二次高調波の振幅レベルは、ΔVd=VDC1−VDCとの関係になる。図12は、検波後の信号を示す図である。図12において、縦軸は電圧を示し、横軸は時刻を示す。また、図12において、破線は参照電圧VREF2の信号及び検波前の信号を示し、実線は検波後の信号を示す。図12に示すように検波後の信号には、交流成分が一部残っている。 In the detector 112, the signal obtained by adding the reference voltage VREF2 to the second harmonic HD2 is detected and becomes a signal obtained by converting the amplitude of the second harmonic HD2 into a DC voltage. Here, when the difference voltage between the two reference voltages is Vrf and the voltage after detecting the amplitude level of the second harmonic is VDC1, the detection potential obtained from the source of the field effect transistor FET1 is obtained by Vo2 = VDC1 + Vrf. . Further, assuming that the detection potential obtained from the source of the field effect transistor FET2 is Vo1 = VDC, the amplitude level of the second harmonic in the potential difference between the field effect transistors FET1 and FET2 has a relationship of ΔVd = VDC1−VDC. FIG. 12 is a diagram illustrating a signal after detection. In FIG. 12, the vertical axis represents voltage and the horizontal axis represents time. In FIG. 12, the broken line indicates the signal of the reference voltage VREF2 and the signal before detection, and the solid line indicates the signal after detection. As shown in FIG. 12, some AC components remain in the signal after detection.
LPF113は、検波後の信号の交流成分を抑圧する。図13は、交流抑圧後の信号の例を示す図である。図13において、縦軸は電圧を示し、横軸は時刻を示す。また、図13において、破線は、参照電圧VREF2の信号及び交流成分を示し、実線は交流抑圧後の信号を示す。そして、LPF113を介した後、信号の電位は、それぞれVo2’=VDC1+a×Vrf、Vo1’=VDCとなる。ここでaは所定の定数である。 The LPF 113 suppresses the AC component of the signal after detection. FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a signal after AC suppression. In FIG. 13, the vertical axis represents voltage, and the horizontal axis represents time. In FIG. 13, the broken line indicates the signal of the reference voltage VREF2 and the AC component, and the solid line indicates the signal after AC suppression. Then, after passing through the LPF 113, the signal potentials are Vo2 ′ = VDC1 + a × Vrf and Vo1 ′ = VDC, respectively. Here, a is a predetermined constant.
そして、増幅回路114は、交流抑圧後の信号を増幅する。図14は、増幅後の信号の例を示す図である。図14において、縦軸は電圧を示し、横軸は時刻を示す。また、図14において、実線は増幅後の信号を示す。そして、増幅回路114から出力される各信号の電位差は、V(OUT_N)−V(OUT_P)=Av×(ΔVd+a×Vrf)となる。ここでAvは、増幅回路114における増幅率である。2つの信号の電位差は、二次高調波HD2の振幅を示す電圧と、閾値となる電圧との差を意味する。 Then, the amplifier circuit 114 amplifies the signal after AC suppression. FIG. 14 is a diagram illustrating an example of the amplified signal. In FIG. 14, the vertical axis represents voltage, and the horizontal axis represents time. In FIG. 14, the solid line indicates the amplified signal. The potential difference between the signals output from the amplifier circuit 114 is V (OUT_N) −V (OUT_P) = Av × (ΔVd + a × Vrf). Here, Av is an amplification factor in the amplifier circuit 114. The potential difference between the two signals means a difference between a voltage indicating the amplitude of the second harmonic HD2 and a threshold voltage.
したがって、比較器115において、2つの信号の電圧が等しいと判断される場合、二次高調波HD2の振幅を示す電圧が閾値に等しいことを意味する。この比較結果に基づいて、検波後の信号の電圧が、閾値となる電圧と等しくなるデューティ比P1及びP2をサーチし、P0=(P1+P2)/2の式から中点となるP0を最適なデューティ比として求めることができる。 Therefore, when the comparator 115 determines that the voltages of the two signals are equal, it means that the voltage indicating the amplitude of the second harmonic HD2 is equal to the threshold value. Based on the comparison result, search is made for duty ratios P1 and P2 at which the voltage of the signal after detection becomes equal to the threshold voltage, and P0 = (P1 + P2) / 2 is used as the optimum duty P0. It can be obtained as a ratio.
最適なデューティ比の決定タイミングとしては、電源投入後に安定したタイミング等の所定の時期に、制御回路105は、設定しうるデューティ比の範囲を掃引するように変化させる。そして、制御回路105は、比較器115から得られる出力とデューティ比との関係から、検波後の二次高調波の信号の電圧が、閾値となる電圧と等しくなるデューティ比P1及びP2をサーチし、P1とP2の中点となるP0を最適なデューティ比として交流出力回路101のデューティ比を設定する。以上の動作により最適なデューティ比を求める交流出力回路101のキャリブレーションを実行することができる。 The optimal duty ratio determination timing is changed so that the control circuit 105 sweeps a settable duty ratio range at a predetermined timing such as a stable timing after power-on. Then, the control circuit 105 searches for the duty ratios P1 and P2 at which the voltage of the second harmonic signal after detection is equal to the threshold voltage from the relationship between the output obtained from the comparator 115 and the duty ratio. The duty ratio of the AC output circuit 101 is set with P0, which is the middle point between P1 and P2, as an optimum duty ratio. With the above operation, calibration of the AC output circuit 101 for obtaining an optimum duty ratio can be executed.
以上のように、実施の形態1は、交流出力回路から出力された交流信号を同相検知し、同相検知後の信号の偶数次高調波を検波することにより、高調波の振幅レベルを得ることができるので、高調波の振幅レベルを抑圧するために、交流出力回路を制御することができる。
(実施の形態2)
As described above, the first embodiment can obtain the amplitude level of the harmonic by detecting the AC signal output from the AC output circuit in phase and detecting even-order harmonics of the signal after the in-phase detection. Thus, the AC output circuit can be controlled to suppress the amplitude level of the harmonics.
(Embodiment 2)
以下、図面を参照して実施の形態2について説明する。実施の形態1では、検波後の二次高調波の信号を、LPFを介して増幅回路に出力しているが、本実施の形態では、検波器と増幅回路との接続線同士をキャパシタで接続する。 The second embodiment will be described below with reference to the drawings. In the first embodiment, the second harmonic signal after detection is output to the amplifier circuit via the LPF, but in this embodiment, the connection lines between the detector and the amplifier circuit are connected by a capacitor. To do.
図15は、実施の形態2の検波回路の構成を示す回路図である。実施の形態1と同様の構成については同じ符番を付して説明を省略する。 FIG. 15 is a circuit diagram showing a configuration of the detection circuit according to the second embodiment. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図15において、容量接続回路201は、キャパシタC21を備える。そして、電界効果トランジスタFET1のソースと電界効果トランジスタFET3のゲートとを接続する線と、電界効果トランジスタFET2のソースと電界効果トランジスタFET4のゲートとを接続する線との間に、キャパシタC21が接続されている。 In FIG. 15, the capacitor connection circuit 201 includes a capacitor C21. A capacitor C21 is connected between a line connecting the source of the field effect transistor FET1 and the gate of the field effect transistor FET3 and a line connecting the source of the field effect transistor FET2 and the gate of the field effect transistor FET4. ing.
キャパシタを挿入する事で、検波器112と増幅回路114との接続ライン間は交流的にショートすることと等価となる。高調波を検波した一方の信号のみに本来存在した高周波成分を、参照電圧の信号側にも同レベルで増幅回路114に入力することになる。図16は、増幅回路114に入力する信号の例を示す図である。図16において、縦軸は電圧を示し、横軸は時刻を示す。また、図16において、破線は検波前の信号を示し、実線は、容量接続回路201により、高周波成分が双方に反映された信号を示す。 Inserting a capacitor is equivalent to short-circuiting the connection lines between the detector 112 and the amplifier circuit 114 in an AC manner. A high-frequency component originally present only in one of the signals from which harmonics have been detected is input to the amplifier circuit 114 at the same level on the signal side of the reference voltage. FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a signal input to the amplifier circuit 114. In FIG. 16, the vertical axis represents voltage, and the horizontal axis represents time. In FIG. 16, a broken line indicates a signal before detection, and a solid line indicates a signal in which a high frequency component is reflected on both by the capacitor connection circuit 201.
この高周波成分は、増幅回路114のCMRR(Common Mode Rejection Ratio)を有効に使い、各信号の同レベルの高周波成分は増幅回路114の出力では除去される。除去される量は、RCフィルタのカットオフ周波数と増幅回路114のCMRRの特性でそれぞれ決定される。 For this high frequency component, the CMRR (Common Mode Rejection Ratio) of the amplifier circuit 114 is effectively used, and the high frequency component of the same level of each signal is removed at the output of the amplifier circuit 114. The amount to be removed is determined by the cut-off frequency of the RC filter and the CMRR characteristics of the amplifier circuit 114, respectively.
実施の形態2の半導体装置によれば、増幅回路のCMRRを利用して高調波成分を除去し、LPFを用いないので、LPF回路の分の部品を削減することができ、半導体装置の省面積効果が期待できる。
(実施の形態3)
According to the semiconductor device of the second embodiment, the harmonic components are removed using the CMRR of the amplifier circuit, and the LPF is not used. Therefore, the parts of the LPF circuit can be reduced, and the area of the semiconductor device can be reduced. The effect can be expected.
(Embodiment 3)
以下、図面を参照して実施の形態2について説明する。実施の形態1では、比較器を用いて、検波後の二次高調波の信号の電圧と閾値電圧とを比較しているが、本実施の形態では、アナログデジタル変換回路を備え、検波後の二次高調波の信号の電圧と閾値電圧との電位差をデジタル信号に変換する。 The second embodiment will be described below with reference to the drawings. In the first embodiment, the voltage of the second harmonic signal after detection is compared with the threshold voltage using a comparator, but in this embodiment, an analog-digital conversion circuit is provided, The potential difference between the voltage of the second harmonic signal and the threshold voltage is converted into a digital signal.
図17は、実施の形態3に係る半導体装置の構成を示す図である。実施の形態1と同様の構成については同じ符番を付して説明を省略する。 FIG. 17 is a diagram showing a configuration of the semiconductor device according to the third embodiment. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図17に示すように、半導体装置300は、検波回路301と、AD変換回路302と、制御回路303を備える。 As illustrated in FIG. 17, the semiconductor device 300 includes a detection circuit 301, an AD conversion circuit 302, and a control circuit 303.
検波回路301は、同相検知後の信号を検波して偶数次高調波の振幅レベルを得る。そして検波回路301は、検波した振幅レベルを制御回路105に出力する。また検波回路301は、同相検知後の信号と参照電圧の信号をAD変換回路302に出力する。 The detection circuit 301 detects the signal after in-phase detection to obtain the amplitude level of the even-order harmonics. Then, the detection circuit 301 outputs the detected amplitude level to the control circuit 105. In addition, the detection circuit 301 outputs the signal after the in-phase detection and the reference voltage signal to the AD conversion circuit 302.
AD変換回路302は、同相検知後の信号と参照電圧の信号の電位差をアナログデジタル変換し、変換後のデジタル信号を制御回路303に出力する。 The AD conversion circuit 302 performs analog-to-digital conversion on the potential difference between the signal after the in-phase detection and the reference voltage signal, and outputs the converted digital signal to the control circuit 303.
制御回路303は、交流出力回路のパラメータを制御し、検波回路301から得られた振幅レベルが最小となる値にパラメータを決定する。例えば、制御回路303は、交流出力回路101のD級アンプのパルス幅変調におけるデューティ比を変化させ、デューティ比と偶数次高調波の振幅レベルとの関係を得る。そして、制御回路303は、偶数次高調波の振幅レベルが最小となるデューティ比を交流出力回路101に指示する。 The control circuit 303 controls the parameters of the AC output circuit, and determines the parameters so that the amplitude level obtained from the detection circuit 301 is minimized. For example, the control circuit 303 changes the duty ratio in the pulse width modulation of the class D amplifier of the AC output circuit 101, and obtains the relationship between the duty ratio and the amplitude level of the even-order harmonics. Then, the control circuit 303 instructs the AC output circuit 101 of a duty ratio that minimizes the amplitude level of the even-order harmonics.
また、制御回路303は、AD変換回路302において変換されたデジタル信号に基づいて、二次高調波の変動をモニタリングする。詳細な動作については後述する。 Further, the control circuit 303 monitors the fluctuation of the second harmonic based on the digital signal converted by the AD conversion circuit 302. Detailed operation will be described later.
次に、検波回路301の内部構成について説明する。図18は、実施の形態3の検波回路の構成を示す回路図である。実施の形態1と同様の構成については同じ符番を付して説明を省略する。 Next, the internal configuration of the detection circuit 301 will be described. FIG. 18 is a circuit diagram showing a configuration of the detection circuit according to the third embodiment. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図18において、検波回路301は、スイッチSW31、SW32、SW33、SW34を備える。 In FIG. 18, the detection circuit 301 includes switches SW31, SW32, SW33, and SW34.
図18に示すように、可変抵抗VR1の可変抵抗端子と、抵抗R6との間にスイッチSW31が接続されている。また、可変抵抗VR2の可変抵抗端子と、抵抗R7との間にスイッチSW31が接続されている。 As shown in FIG. 18, a switch SW31 is connected between the variable resistance terminal of the variable resistor VR1 and the resistor R6. A switch SW31 is connected between the variable resistor terminal of the variable resistor VR2 and the resistor R7.
そして、電界効果トランジスタFET2のソースと、抵抗R6との間にスイッチSW33が接続されている。また、電界効果トランジスタFET1のソースと、抵抗R7との間にスイッチSW34が接続されている。 A switch SW33 is connected between the source of the field effect transistor FET2 and the resistor R6. A switch SW34 is connected between the source of the field effect transistor FET1 and the resistor R7.
SW31とSW32は連動して開閉し、同様にSW33とSW34は連動して開閉する。そして、SW31とSW32が開状態のときは、SW33とSW34は閉状態であり、検波後の信号をLPF113に入力する。 SW31 and SW32 open and close in conjunction, and similarly SW33 and SW34 open and close. When SW31 and SW32 are in an open state, SW33 and SW34 are in a closed state, and a signal after detection is input to the LPF 113.
またSW31とSW32が閉状態のときは、SW33とSW34は開状態であり、検波器112をバイパスして二次高調波の信号及び参照電圧の信号と直接LPF113に入力する。 When SW31 and SW32 are in the closed state, SW33 and SW34 are in the open state, bypassing the detector 112, and inputting the second harmonic signal and the reference voltage signal directly into the LPF 113.
以下、動作について説明する。実施の形態1または2の二次高調波を用いたキャリブレーションを実施した後、増幅回路114の出力をAD変換回路にてモニタするように信号経路を切り替える。ここで、検波器112はバイパスし、AD変換回路には二次高調波に応じて単調に変化するDC電圧(実施の形態1で述べたe1成分)が入力される。キャリブレーション終了時、増幅回路114の出力は、二次高調波が最小となる電圧(Vopt)であり、このときの増幅回路114の出力を一時的にメモリに格納する。二次高調波が何らかの要因(例えば温度)で変動すると、追従して増幅回路114の出力も変化するので、
(1) Voptに近づけるようにdutyを調整する。
(2) Voptと大きく外れていなければ、キャリブレーション動作を選択しない
のいずれか選択をする。
The operation will be described below. After performing the calibration using the second harmonic in the first or second embodiment, the signal path is switched so that the output of the amplifier circuit 114 is monitored by the AD converter circuit. Here, the detector 112 is bypassed, and a DC voltage (e1 component described in the first embodiment) that changes monotonically according to the second harmonic is input to the AD converter circuit. At the end of calibration, the output of the amplification circuit 114 is a voltage (Vopt) at which the second harmonic is minimized, and the output of the amplification circuit 114 at this time is temporarily stored in the memory. If the secondary harmonic fluctuates for some reason (for example, temperature), the output of the amplifier circuit 114 changes following the change.
(1) Adjust the duty so that it approaches Vopt.
(2) If it is not significantly different from Vopt, either one of the calibration operations is not selected is selected.
Voptと大きく外れていないとの判断基準としては、電波法上許容される二次高調波のレベルである等が考えられる。 As a criterion for judging that it is not significantly different from Vopt, it is conceivable that it is the level of the second harmonic allowed by the Radio Law.
以上、実施の形態3の半導体装置によれば、急激な環境変動に対してでも、再度補正を実施するか、二次高調波の変動の度合いに応じてキャリブレーション動作を選択しない、のいずれかをアナログデジタル変換回路の出力に基づいて判断することにより補正時間を短縮することができる。
(実施の形態4)
As described above, according to the semiconductor device of the third embodiment, either a correction is performed again even for a sudden environmental change, or a calibration operation is not selected according to the degree of the second harmonic fluctuation. Can be reduced based on the output of the analog-digital conversion circuit.
(Embodiment 4)
以下、図面を参照して実施の形態4について説明する。実施の形態1では、二次高調波の振幅レベルを用いて最適なデューティ比をサーチしているが、本実施の形態では、二次高調波の位相を用いている。 The fourth embodiment will be described below with reference to the drawings. In the first embodiment, the optimum duty ratio is searched using the amplitude level of the second harmonic, but in the present embodiment, the phase of the second harmonic is used.
図19は、実施の形態4に係る半導体装置の構成を示す図である。実施の形態1と同様の構成については同じ符番を付して説明を省略する。 FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration of a semiconductor device according to the fourth embodiment. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図19に示すように、半導体装置400は、同相検知回路401と、位相比較器402と、LPF403と、比較器404と、制御回路405とを備える。 As illustrated in FIG. 19, the semiconductor device 400 includes an in-phase detection circuit 401, a phase comparator 402, an LPF 403, a comparator 404, and a control circuit 405.
同相検知回路401は、交流出力回路101に入力される差動信号を同相で合成することにより、奇数次高調波を打ち消し、直流と偶数次高調波を得る。そして、同相検知回路401は、得られた信号を位相比較器402に出力する。 The common-mode detection circuit 401 cancels out the odd-order harmonics and obtains direct-current and even-order harmonics by synthesizing the differential signals input to the AC output circuit 101 in the same phase. Then, the common-mode detection circuit 401 outputs the obtained signal to the phase comparator 402.
位相比較器402は、同相検知回路103から出力された信号と、同相検知回路401から出力された信号との位相を比較し、比較した結果を電圧とする比較信号を出力する。LPF403は、比較信号の交流成分を抑圧して、比較器404に出力する。 The phase comparator 402 compares the phase of the signal output from the in-phase detection circuit 103 and the signal output from the in-phase detection circuit 401, and outputs a comparison signal using the comparison result as a voltage. The LPF 403 suppresses the AC component of the comparison signal and outputs it to the comparator 404.
比較器404は、比較信号と所定の閾値とを比較し、比較結果を制御回路405に出力する。制御回路405は、比較結果に基づいて、交流出力回路101を制御する。 The comparator 404 compares the comparison signal with a predetermined threshold value and outputs the comparison result to the control circuit 405. The control circuit 405 controls the AC output circuit 101 based on the comparison result.
次に実施の形態4の半導体装置の動作について説明する。図20は、アンプのデューティ比と、比較信号の電圧との関係を示す図である。図20において、横軸は、交流出力回路101のD級アンプのデューティ比を示し、縦軸は位相比較器402において得られた比較信号の電圧を示す。 Next, the operation of the semiconductor device of the fourth embodiment will be described. FIG. 20 is a diagram illustrating the relationship between the duty ratio of the amplifier and the voltage of the comparison signal. In FIG. 20, the horizontal axis represents the duty ratio of the class D amplifier of the AC output circuit 101, and the vertical axis represents the voltage of the comparison signal obtained in the phase comparator 402.
制御回路405は、図20に示す、比較信号の電圧と閾値となる電圧とが等しくなるデューティ比をサーチし、得られたデューティ比を交流出力回路101に指示する。 The control circuit 405 searches for a duty ratio in which the voltage of the comparison signal is equal to the threshold voltage shown in FIG. 20, and instructs the AC output circuit 101 of the obtained duty ratio.
以上、実施の形態4の半導体装置によれば、差動信号の増幅前後の位相差を比較することにより、最適なデューティ比を検出することができる。
(実施の形態5)
As described above, according to the semiconductor device of the fourth embodiment, the optimum duty ratio can be detected by comparing the phase differences before and after amplification of the differential signal.
(Embodiment 5)
以下、図面を参照して実施の形態5について説明する。実施の形態5は、実施の形態1−4の半導体装置をBLE(Bluetooth(登録商標) Low Energy)に適用した例である。 The fifth embodiment will be described below with reference to the drawings. The fifth embodiment is an example in which the semiconductor device of the first to fourth embodiments is applied to BLE (Bluetooth (registered trademark) Low Energy).
図21は、実施の形態5に係る無線通信装置の構成を示す図である。実施の形態1と同様の構成については同じ符番を付して説明を省略する。 FIG. 21 is a diagram illustrating a configuration of a wireless communication apparatus according to the fifth embodiment. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図21において、無線通信システム500は、無線通信装置501と、MCU502から構成される。また、図21において、無線通信装置501は、モデム50と、局部発振器51と、パワーアンプ52と、マッチング53と、アンテナ54と、ローノイズアンプ55と、分周器56と、ダウンコンバータ57−1、57−2と、LPF58−1、58−2と、AD変換器59−1、59−2とから構成される。 In FIG. 21, the wireless communication system 500 includes a wireless communication device 501 and an MCU 502. In FIG. 21, the wireless communication device 501 includes a modem 50, a local oscillator 51, a power amplifier 52, a matching 53, an antenna 54, a low noise amplifier 55, a frequency divider 56, and a down converter 57-1. 57-2, LPFs 58-1, 58-2, and AD converters 59-1, 59-2.
モデム50は、MCU502から出力された送信データを変調して送信信号を得て、局部発振器51に出力する。また、モデム50は、AD変換器59−1及び59−2から出力された受信信号を復調してMCU502に出力する。 The modem 50 modulates the transmission data output from the MCU 502 to obtain a transmission signal and outputs it to the local oscillator 51. Also, the modem 50 demodulates the reception signals output from the AD converters 59-1 and 59-2 and outputs the demodulated signals to the MCU 502.
局部発振器51は、無線で送信する周波数の信号を発生し、変調した送信信号に重畳してパワーアンプ52に出力する。 The local oscillator 51 generates a signal having a frequency to be transmitted wirelessly, and outputs the signal to the power amplifier 52 by superimposing it on the modulated transmission signal.
パワーアンプ52は、実施の形態1−4のいずれかの半導体装置を含むパワーアンプである。パワーアンプ52は、送信信号の電力を増幅して、マッチング53に出力する。 The power amplifier 52 is a power amplifier including any one of the semiconductor devices according to the first to fourth embodiments. The power amplifier 52 amplifies the power of the transmission signal and outputs it to the matching 53.
マッチング53は、パワーアンプ52とアンテナ54とのインピーダンスを整合する。またマッチング53は、アンテナ54とローノイズアンプ55とのインピーダンスを整合する。 The matching 53 matches the impedance between the power amplifier 52 and the antenna 54. The matching 53 matches the impedance between the antenna 54 and the low noise amplifier 55.
アンテナ54は、送信信号を無線信号として送信し、受信した無線信号を受信信号としてマッチング53に出力する。 The antenna 54 transmits a transmission signal as a radio signal, and outputs the received radio signal to the matching 53 as a reception signal.
ローノイズアンプ55は、受信信号の電力を増幅してダウンコンバータ57−1及び57−2に出力する。 The low noise amplifier 55 amplifies the power of the received signal and outputs it to the down converters 57-1 and 57-2.
分周器56は、局部発振器51が発生した周波数の信号を分周器してダウンコンバータ57−1及び57−2に出力する。 The frequency divider 56 divides the frequency signal generated by the local oscillator 51 and outputs it to the down converters 57-1 and 57-2.
ダウンコンバータ57−1及び57−2は、受信信号を周波数変換してLPF58−1、58−2にそれぞれ出力する。 The down converters 57-1 and 57-2 perform frequency conversion on the received signals and output them to the LPFs 58-1 and 58-2, respectively.
LPF58−1及び58−2は、受信信号の高周波成分を抑圧して、AD変換器59−1、59−2にそれぞれ出力する。 LPFs 58-1 and 58-2 suppress high-frequency components of the received signal and output the signals to AD converters 59-1 and 59-2, respectively.
AD変換器59−1及び59−2は、受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して、モデム50に出力する。 The AD converters 59-1 and 59-2 convert the received signal from an analog signal to a digital signal and output it to the modem 50.
以上、実施の形態5の無線通信装置によれば、二次高調波を用いた最適なデューティ比の検出を無線通信装置に適用することができるので、不要な高調波を無線で送信することが抑制される。 As described above, according to the wireless communication device of the fifth embodiment, the detection of the optimum duty ratio using the second harmonic can be applied to the wireless communication device, so that unnecessary harmonics can be transmitted wirelessly. It is suppressed.
また、無線通信装置に実装する際に、半導体装置に接続する外部部品の点数を削減することができる。 In addition, when mounted on a wireless communication device, the number of external components connected to the semiconductor device can be reduced.
図22は、実装基板の一例を示す図である。図22において、基板600は、従来の無線通信装置を実装した基板であり、基板600は、集積回路を備える半導体601と、LPF602を有する。一方、基板610は、本実施の形態の無線通信装置を実装した基板であり、基板610は、本実施の形態の半導体611を有する。図22に示すように、基板610は、基板600に比べて基板上に実装された半導体以外の部品点数が少ない。 FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a mounting substrate. In FIG. 22, a substrate 600 is a substrate on which a conventional wireless communication device is mounted, and the substrate 600 includes a semiconductor 601 including an integrated circuit and an LPF 602. On the other hand, the substrate 610 is a substrate on which the wireless communication device of this embodiment is mounted, and the substrate 610 includes the semiconductor 611 of this embodiment. As shown in FIG. 22, the substrate 610 has a smaller number of components other than the semiconductor mounted on the substrate compared to the substrate 600.
具体的な部品数の削減を図23及び23を例に説明する。図23は、従来の無線通信装置の回路の一例を示す図である。また図24は、本実施の形態の無線通信装置の回路の一例を示す図である。図23において、従来の無線通信装置700は、増幅回路701と、LPF702と、アンテナ703とを備える。一方、図24において、本実施の形態の無線通信装置800は、増幅回路701と、アンテナ703とを備える。 A specific reduction in the number of parts will be described with reference to FIGS. FIG. 23 is a diagram illustrating an example of a circuit of a conventional wireless communication device. FIG. 24 is a diagram illustrating an example of a circuit of the wireless communication apparatus of this embodiment. In FIG. 23, a conventional wireless communication apparatus 700 includes an amplifier circuit 701, an LPF 702, and an antenna 703. On the other hand, in FIG. 24, radio communication apparatus 800 of the present embodiment includes an amplifier circuit 701 and an antenna 703.
図23と図24を比較すると、図23に比べて図24では、半導体装置の外部に接続する部品が少ない。すなわち、本実施の形態の無線通信装置800は、上述の実施の形態1〜5で述べたように、同相検知後の信号の偶数次高調波を検波することにより、高調波の振幅レベルを得ることができるので、高調波の振幅レベルを抑圧するために、交流出力回路を制御することができるので、増幅後の高周波信号に対して高調波の振幅レベルを抑圧する構成が不要になる。増幅後の高周波信号に対するLPF回路は、微弱な信号に対するLPF回路に比べて、構成するキャパシタと抵抗のサイズが大きい。したがって、このLPF回路を不要とすることは、無線通信装置の小型化に大きく寄与するものである。 Comparing FIG. 23 and FIG. 24, the number of components connected to the outside of the semiconductor device is fewer in FIG. 24 than in FIG. That is, as described in the first to fifth embodiments, radio communication apparatus 800 according to the present embodiment obtains harmonic amplitude levels by detecting even-order harmonics of signals after in-phase detection. Therefore, since the AC output circuit can be controlled to suppress the harmonic amplitude level, a configuration for suppressing the harmonic amplitude level with respect to the amplified high-frequency signal becomes unnecessary. An LPF circuit for a high-frequency signal after amplification has a larger capacitor and resistor size than an LPF circuit for a weak signal. Therefore, making this LPF circuit unnecessary greatly contributes to miniaturization of the wireless communication device.
なお、上記無線通信装置は、BLEを利用した無線通信装置委及びBLE以外の無線通信装置にも適用できる。 The wireless communication device can also be applied to a wireless communication device commission using BLE and wireless communication devices other than BLE.
具体的な適用例としては、本実施の形態の無線通信装置は、フィットネス、ヘルスケア分野で用いられる心拍計、血圧計、または歩数計とスマートフォン等のコンピュータ機器とを無線信号で通信する場合に、個々の装置に搭載することができる。 As a specific application example, the wireless communication device according to the present embodiment is used when a heart rate monitor, a blood pressure monitor, or a pedometer used in the fitness and healthcare fields communicates with a computer device such as a smartphone by a wireless signal. Can be mounted on individual devices.
また、自転車の走行内容を記録する装置にも適用できる。例えば、自転車の車輪及びハンドルに備えるセンサとハンドルに備える記録用のコンピュータとを無線信号で通信する場合に、個々の装置に搭載することができる。 Further, the present invention can be applied to a device that records the traveling content of a bicycle. For example, when a sensor provided on a wheel and a handle of a bicycle and a recording computer provided on the handle are communicated with each other by a wireless signal, they can be mounted on individual devices.
また、時刻合わせ、または時計にメール着信通知機能を備える時計に対して、NTPサーバ、メールサーバあるいはメールを受信するコンピュータ端末と、時計とが無線信号で通信する場合に、個々の装置に搭載することができる。 In addition, an NTP server, a mail server, or a computer terminal that receives mail and a clock that communicates with a clock that has a mail arrival notification function on the clock or the clock are mounted on individual devices. be able to.
また、キーレスエントリー装置、iBeacon(登録商標)等、装置間を無線信号で通信する場合に、個々の装置に搭載することができる。また、ウェアラブルデバイスに搭載することもできる。 Moreover, when communicating between apparatuses, such as a keyless entry apparatus and iBeacon (trademark), by radio | wireless signal, it can mount in each apparatus. It can also be mounted on a wearable device.
また、上記の各実施の形態に係る半導体装置では、半導体基板、半導体層、拡散層(拡散領域)などの導電型(p型もしくはn型)を反転させた構成としてもよい。そのため、n型、及びp型の一方の導電型を第1の導電型とし、他方の導電型を第2の導電型とした場合、第1の導電型をp型、第2の導電型をn型とすることもできるし、反対に第1の導電型をn型、第2の導電型をp型とすることもできる。 The semiconductor device according to each of the above embodiments may have a configuration in which the conductivity type (p-type or n-type) such as a semiconductor substrate, a semiconductor layer, or a diffusion layer (diffusion region) is inverted. Therefore, when one of n-type and p-type conductivity is the first conductivity type and the other conductivity type is the second conductivity type, the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is The first conductivity type may be n-type and the second conductivity type may be p-type.
また、上記実施の形態の装置を方法やシステムに置き換えて表現したもの、該装置または該装置の一部の処理をコンピュータに実行せしめるプログラム、該装置を備えた無線通信装置なども、本実施の形態としては有効である。 In addition, what is expressed by replacing the device of the above embodiment with a method or system, a program that causes a computer to execute processing of the device or a part of the device, a wireless communication device including the device, and the like are also included in the present embodiment. It is effective as a form.
また、上述した制御回路における制御動作及び制御動作を実現するプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non−transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(Random Access Memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。 In addition, the control operation and the program for realizing the control operation in the control circuit described above can be stored using various types of non-transitory computer readable media and supplied to the computer. . Non-transitory computer readable media include various types of tangible storage media. Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic recording media (for example, flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (for example, magneto-optical disks), CD-ROM (Read Only Memory) CD-R, CD -R / W, semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM (Random Access Memory)). The program may also be supplied to the computer by various types of transitory computer readable media. Examples of transitory computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves. The temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the embodiments already described, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. It goes without saying that it is possible.
10、100、300、400 半導体装置
11 同相検知回路
12 検波回路
101 交流出力回路
102 バラン
103、401 同相検知回路
104、301 検波回路
105、405 制御回路
111 参照電圧生成回路
112 検波器
113 LPF
114 増幅回路
115、404 比較器
201 容量接続回路
302 変換回路
303 制御回路
402 位相比較器
500 無線通信システム
501 無線通信装置
C1〜C4、C21 キャパシタ
CS1 電流源
FET1〜FET4 電界効果トランジスタ
R1〜R9 抵抗
SW1、SW31〜SW34スイッチ
VR1、VR2 可変抵抗
10, 100, 300, 400 Semiconductor device 11 In-phase detection circuit 12 Detection circuit 101 AC output circuit 102 Balun 103, 401 In-phase detection circuit 104, 301 Detection circuit 105, 405 Control circuit 111 Reference voltage generation circuit 112 Detector 113 LPF
114 Amplifier circuit 115, 404 Comparator 201 Capacitor connection circuit 302 Conversion circuit 303 Control circuit 402 Phase comparator 500 Wireless communication system 501 Wireless communication devices C1-C4, C21 Capacitor CS1 Current sources FET1-FET4 Field effect transistors R1-R9 Resistance SW1 , SW31 to SW34 switch VR1, VR2 variable resistance
Claims (13)
前記同相検知回路から出力された偶数次高調波の振幅レベルを検波する検波回路と、を備える半導体装置。 An in-phase detection circuit for detecting an AC signal in phase,
And a detection circuit that detects the amplitude level of the even-order harmonics output from the common-mode detection circuit.
前記同相検知回路から出力された偶数次高調波の振幅レベルを検波する検波器と、
前記検波器において検波された偶数次高調波の振幅レベルの信号の高周波成分を抑圧するLPF回路と、
前記LPF回路において高周波成分を抑圧された偶数次高調波の振幅レベルの信号を、増幅する増幅回路と、
増幅後の偶数次高調波の振幅レベルの信号と参照電圧とを比較する比較器と、を備える請求項1に記載の半導体装置。 The detection circuit includes:
A detector for detecting the amplitude level of the even harmonics output from the common-mode detection circuit;
An LPF circuit that suppresses a high-frequency component of an amplitude level signal of an even-order harmonic detected by the detector;
An amplifying circuit for amplifying a signal of an even-order harmonic amplitude level in which a high-frequency component is suppressed in the LPF circuit;
The semiconductor device according to claim 1, further comprising: a comparator that compares a signal having an amplitude level of even harmonics after amplification with a reference voltage.
前記検波器は、前記偶数次高調波と前記第2の参照電圧とを加算した信号を検波する第1のトランジスタと、前記第1の参照電圧を検波する第2のトランジスタと、を備える請求項2に記載の半導体装置。 A reference voltage generation circuit for generating a first reference voltage and a second reference voltage;
The detector includes: a first transistor that detects a signal obtained by adding the even-order harmonics and the second reference voltage; and a second transistor that detects the first reference voltage. 2. The semiconductor device according to 2.
電源電位と前記第2のトランジスタとの間に抵抗を接続する請求項3に記載の半導体装置。 The LPF circuit includes a resistor and a capacitor connected in parallel between a power supply potential and the first transistor,
The semiconductor device according to claim 3, wherein a resistor is connected between a power supply potential and the second transistor.
前記比較器における比較結果基づいて、前記交流信号のデューティ比と偶数次高調波の関係から、前記交流信号の偶数次高調波の振幅が最小値となるデューティ比を前記交流出力回路に指示する制御回路と、を備える請求項2に記載の半導体装置。 An AC output circuit that amplifies an AC signal by changing a duty ratio and outputs the amplified signal to the common-mode detection circuit;
Control for instructing the AC output circuit of a duty ratio at which the amplitude of the even-order harmonics of the AC signal is a minimum value based on the comparison result of the comparator based on the relationship between the duty ratio of the AC signals and the even-order harmonics A semiconductor device according to claim 2, comprising: a circuit.
前記検波回路において検波された信号に基づいて、前記交流信号のデューティ比と偶数次高調波の関係から、前記交流信号の偶数次高調波の振幅が最小値となるデューティ比を前記交流出力回路に指示する制御回路と、を備える請求項1に記載の半導体装置。 An AC output circuit for changing the duty ratio and outputting an AC signal to the common-mode detection circuit;
Based on a signal detected by the detection circuit, a duty ratio at which the amplitude of the even-order harmonic of the AC signal becomes a minimum value is set in the AC output circuit from the relationship between the duty ratio of the AC signal and the even-order harmonic. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a control circuit for instructing.
前記LPF回路は、前記偶数次高調波と前記第2の参照電圧とを加算した信号に対する第1抵抗と、前記第1の参照電圧の信号に対する第2抵抗と、前記第1抵抗と前記第2抵抗との間を接続するキャパシタと、一方の抵抗と接地電位との間に接続されるキャパシタとを備える請求項2に記載の半導体装置。 A reference voltage generation circuit for generating a first reference voltage and a second reference voltage;
The LPF circuit includes a first resistor for a signal obtained by adding the even-order harmonics and the second reference voltage, a second resistor for a signal having the first reference voltage, the first resistor, and the second resistor. The semiconductor device according to claim 2, comprising a capacitor connected between the resistors and a capacitor connected between one of the resistors and the ground potential.
前記LPF回路は、前記偶数次高調波と前記第2の参照電圧とを加算した信号と、前記第1の参照電圧の信号との間に容量を形成するキャパシタを備える請求項2に記載の半導体装置。 A reference voltage generation circuit for generating a first reference voltage and a second reference voltage;
3. The semiconductor according to claim 2, wherein the LPF circuit includes a capacitor that forms a capacitance between a signal obtained by adding the even-order harmonics and the second reference voltage and the signal of the first reference voltage. apparatus.
前記AD変換回路においてアナログデジタル変換された信号に基づいて、デューティ比の最適値を再度サーチするか否か判断する制御回路と、を備える請求項11に記載の半導体装置。 An AC output circuit for changing the duty ratio and outputting an AC signal to the common-mode detection circuit;
The semiconductor device according to claim 11, further comprising: a control circuit that determines whether or not to search again for an optimum value of the duty ratio based on a signal that has been analog-digital converted in the AD conversion circuit.
無線周波数の信号を発生し、変調後の送信データに対して無線周波数に変換して送信信号を得る局部発振器と、
交流信号を同相検知する同相検知回路と、前記同相検知回路から出力された偶数次高調波の振幅レベルを検波する検波回路と、を備える半導体装置と、
増幅後の送信信号を無線送信するアンテナと、
を備える無線通信装置。 A modem that modulates the transmitted data;
A local oscillator that generates a radio frequency signal and converts the modulated transmission data to a radio frequency to obtain a transmission signal;
A semiconductor device comprising: an in-phase detection circuit that detects an AC signal in-phase; and a detection circuit that detects an amplitude level of an even-order harmonic output from the in-phase detection circuit;
An antenna for wireless transmission of the amplified transmission signal;
A wireless communication device comprising:
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